[发明专利]一种多曝光运动图像的校正方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，特别涉及一种多曝光运动图像的校正方法及装置。

背景技术

随着多帧曝光合成的高动态范围（HDR）成像技术的发展，在目前消费市场上，IPhone等智能手机集成了HDR拍照功能。也就是说，在相机稳定和静止场景下，拍照效果都有着不同程度的提升，亮暗处细节的表现能力得到相应的提高。

但是，在相机抖动或者有运动物体的场景下，通过多曝光帧合成的HDR图像就会出现重影或模糊等不良情况。由于不同曝光下拍摄得到的各帧亮度差异很大。

现有技术1中，为了解决校正运动过程中多曝光帧合成的图像，而提供了一种运动校正方法，该方法先根据曝光帧与相机响应曲线之间的映射关系来映射并提升暗帧的亮度，然后，利用双向预测的方法计算出帧级的运动向量并校正，最后，采用基于梯度的光流法来校正局部运动。但是，该方法不但复杂度高，由于相机的响应曲线需要依据图像传感器及其它处理模块才能获得；而且校正效果也不是很理想。

现有技术2中，还提供一种运动校正方法，该方法中采用亮度映射函数把第一帧的亮度校正到第二帧的亮度范围；然后检测两帧之间的运动情况；对于运动的区域，采用第一帧映射之后的该区域亮度值来直接替换第二帧对应的像素值。

但是，当拍摄相机发生运动时，该方法检测出所有区域都是运动区域，经过替换校正后的第二帧图像已经基本丢失了该曝光条件下的细节信息，最后合成的HDR图像效果也不是很理想。由于运动判决难度比较大，尤其经过亮度映射之后的曝光帧，由于噪声级别不同/过曝欠曝区域的影响，运动判决的结果很难保证。因此，校正后的第二帧图像容易在运动区域的边缘出现明显的不连续现象，这会直接影响到最终的HDR合成效果。

因此，在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，现有的实现方式中，无论是现有技术1，还是现有技术2，在相机抖动或者有运动物体的场景下，都不能有效校正多曝光帧的运动图像。

发明内容

本发明实施例中提供了一种多曝光运动图像的校正方法及装置，以解决现有技术中对多曝光帧的运动图像不能有效校正的技术问题。

本发明实施例中提供一种多曝光运动图像的校正方法，所述方法包括；

确定亮度映射函数，所述亮度映射函数为参考帧与多个扩展帧之间的亮度映射关系；

利用所述亮度映射关系对所述扩展帧的亮度进行映射，得到虚拟帧；

计算所述虚拟帧与参考帧间的全局运动矢量；

根据所述全局运动矢量对所述扩展帧的像素进行校正，得到校正后的第一扩展帧；

根据所述参考帧对所述第一扩展帧的像素进行检测，得到所述第一扩展帧的局部错误像素；

对所述第一扩展帧的局部错误像素的亮度进行校正，得到校正后的第二扩展帧。

相应的，本发明实施例还提供一种多曝光运动图像的校正装置，包括：

确定单元，用于确定亮度映射函数，所述亮度映射函数为参考帧与多个扩展帧的亮度映射关系；

映射单元，用于利用所述亮度映射关系对所述扩展帧的亮度进行映射，得到虚拟帧；

第一计算单元，用于计算所述虚拟帧与参考帧间的全局运动矢量；

第一校正单元，用于根据所述全局运动矢量对所述扩展帧的像素进行校正，得到校正后的第一扩展帧；

检测单元，用于根据所述参考帧对所述第一扩展帧的像素进行检测，得到所述第一扩展帧的局部错误像素；

第二校正单元，用于对所述第一扩展帧的局部错误像素的亮度进行校正，得到校正后的第二扩展帧

由上述技术方案可知，本发明实施例通过亮度映射函数、校正全局运动以及校正局部错误像素对扩展帧进行校正，解决了现有技术中对多曝光帧的运动图像不能有效校正的技术问题，即本实施例可有效校正多帧曝光图像之间的运动，所述运动可以包括由相机运动造成的全局运动，以及场景物体的运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多曝光运动图像的校正方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种亮度映射函数的示意曲线图；

图3为本发明实施例提供的一种局部错误像素的校正方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种多曝光运动图像的校正装置的结构示意图；